Парадоксы теории вероятностей

Discussion in 'Университет' started by Vladimirovich, 12 Oct 2008.

  1. Vladimirovich
    Оффлайн

    Vladimirovich Консультант

    Репутация:
    31
    Похоже, что 49 центов :). М=0.5$ независимо от времени соскока
     
  2. Крыс
    Оффлайн

    Крыс Учаcтник

    Репутация:
    0
    Ставьте 1 (один) цент. Не прогадаете! :lol:
     
  3. Serge_P
    Оффлайн

    Serge_P Учаcтник

    Репутация:
    0
    Vladimirovich, похоже, имеется в виду, что если орел выпал 2 раза, то у нас в кармане уже 1+2=3 доллара, и т.д. По крайней мере, тогда понятно, в чем парадокс: если пока не потерял все, то продолжать игру всегда "выгодно".
     
  4. Vladimirovich
    Оффлайн

    Vladimirovich Консультант

    Репутация:
    31
    Было чувство, что будут грабли :)
    Тогда надо в условии писать "выигрываете еще два доллара" :)
    Но и в этом случае М ограничено - 1/2, 3/4, 7/8 .... lim=1
     
  5. Sherman
    Оффлайн

    Sherman Учаcтник

    Репутация:
    0
    По моему, если правильно понял, то никакой сумы не выгодно давать для участие в такой игры, потому что рано или поздно выпадает "решка"!!!!
     
  6. Serge_P
    Оффлайн

    Serge_P Учаcтник

    Репутация:
    0
    все-таки, учтите что игрок может по своему желанию прекратить игру в любой момент, он не обязан ждать пока выпадет решка
     
  7. Нестор
    Оффлайн

    Нестор консультант_ специалист по черной магии баннер

    Репутация:
    331
    Конечно, все выигрыши суммируются. Извиняюсь, если это не было понятно из условий задачи. Т.е., если четыре раза выпал "орел", то выигрыш составит:
    1+2+4+8=15$
    Но, если пятым броском выпадет "решка", то станет 0.
    Главное, что вы платите только один раз до начала игры и ловите свою серию "орлов".
    А вот сколько можно платить - нужно решить... :)
     
  8. Vladimirovich
    Оффлайн

    Vladimirovich Консультант

    Репутация:
    31
    Тогда, если я правильно понимаю, парадокс в том, что есть предел М = 1$, но его заказывать глупо - это бесконечное число попыток.
    А для любого числа <1$ есть достижимое большее.

    Т.е решение - Прикинуть, сколько осталось жить и сколько есть попыток сыграть в эту игру, и вычесть шампанское на всех :)
     
  9. Нестор
    Оффлайн

    Нестор консультант_ специалист по черной магии баннер

    Репутация:
    331
    Честно сказать, я по памяти воспроизвел не совсем то, что нужно :)
    Сейчас освежил память и привожу классический вариант этого парадокса:
    В банке (казино) изначально находится 1$. Если выпадает "орел" - в банке становится 2$, если еще раз "орел" - 4$ и т.д. А если "решка", то игра прекращается и вы забираете банк, который накопился за предыдущие броски.
    И, главное, нужно определить, какой размер вступительного взноса делает такую игру выгодной для казино!
    Согласитесь, разница есть :)
     
  10. evgeny
    Оффлайн

    evgeny Старожил

    Репутация:
    0
    Поскольку ближайшая сумма, меньшая чем $1, это 99 центов, то их не жалко поставить.
    Примерно столько же, сколько на выигрыш Крамником матча.
     
  11. Vladimirovich
    Оффлайн

    Vladimirovich Консультант

    Репутация:
    31
    Я не очень понял, в чем разница, для кого считать цену игры, если игра антагонистична.
    Кто забирает банк, и кто его пополняет?
     
  12. Нестор
    Оффлайн

    Нестор консультант_ специалист по черной магии баннер

    Репутация:
    331
    Банк пополняет казино, забирает игрок, который должен до игры единоразово заплатить некую сумму за саму возможность сыграть в такую игру.
    Спрашивается, какую минимальную вступительную сумму должно взять с игрока казино чтобы игра была выгодна для казино.
     
  13. Serge_P
    Оффлайн

    Serge_P Учаcтник

    Репутация:
    0
    ну, тут сразу получается что средний выигрыш игрока равен бесконечности (даже никаких стратегий остановки рассматривать не надо, играй себе, пока решка не выпадет). Только я так и не понял, в чем же тут все-таки парадокс...
     
  14. Нестор
    Оффлайн

    Нестор консультант_ специалист по черной магии баннер

    Репутация:
    331
    Сколько Вы заплатили бы за возможность сыграть в такую игру?
     
  15. Vladimirovich
    Оффлайн

    Vladimirovich Консультант

    Репутация:
    31
    Теперь понятно где парадокс и грабли :)
    М теперь = бесконечности, но много платить совсем не хочется :)
     
  16. Serge_P
    Оффлайн

    Serge_P Учаcтник

    Репутация:
    0
    я - ну, допустим, заплатил бы X. Вы - может быть, даже Y. Билл Гейтс - он так вообще смог бы выложить Z. Но понятно, что размер взноса зависит от капитала игрока; этот взнос должен быть таким, чтобы игрок смог сыграть в эту игру достаточно большое количество раз (так, чтобы вероятность его разорения стала очень малой).

    В задаче, однако, спрашивается какой взнос должно установить казино, а это совсем другое дело. Думаю, что любой "разумный" взнос приведет к разорению этого казино - найдется достаточно богатый человек (или группа людей), способные этот взнос заплатить достаточно много раз. Вообще, выгодной для казино эта игра быть не может. Если взнос уж ну очень сильно большой - никто играть не будет. Если же будут много играть, то казино неминуемо останется в проигрыше.
     
  17. Vladimirovich
    Оффлайн

    Vladimirovich Консультант

    Репутация:
    31
    Есть подозрение, что я бы свой последний миллион в такое казино все же не понес :D

    Думаю, надо ограничиться максимальной суммой в капитал самого казино - N
    Рассчитывать на большее смысла не имеет :D
    Число шагов, за который оно срубается log2(N)-1

    Каждый шаг увеличивает М на полбакса.
    Т.е если капитал казино миллион баксов ( log ~= 20) , то взнос больше чем 10 баксов это кидалово со стороны казино :)
     
  18. Нестор
    Оффлайн

    Нестор консультант_ специалист по черной магии баннер

    Репутация:
    331
    Да, все верно.
    Парадокс в том, что теория плохо согласуется с практикой :)
    При теоретически бесконечном матожидании, в реальности оно растет очень медленно (логарифмически) при астрономическом росте банкролла казино. Стоит казино ограничить максимальную выплату, как это и принято во всех казино, допустим $1 млн., и реальное матожидание становится равным порядка 11$, а если максимальная выплата $1 млрд., то матожидание увеличится примерно на $5 и составит порядка $16.
     
  19. bazar-wokzal
    Оффлайн

    bazar-wokzal Николай

    Репутация:
    0
  20. Vladimirovich
    Оффлайн

    Vladimirovich Консультант

    Репутация:
    31
    Длинновато :) Народу надо попроще :)
     
  21. Grigoriy
    Оффлайн

    Grigoriy Старожил

    Репутация:
    5
    Коля, я об этом писал - и, имхо, проще и понятнее - в том самом 1-м обсуждении.
    Всё дело в том, что все разговоры о вероятности имеют смысл только при рассмотрении нашего конкретного случая как одного из многих однотипных. Тут и зарыта собака. Очевидно, "правильное" понимание слова "однотипные" здесь - каждый раз приз случайно кладётся в один из ящиков, а ведущий каждый раз открывает свой - пустой. С чем и связана идиотическая мантра о том,что ведущий открывает пустой нарочно. Да наплевать нам, почему - чудом, по наитию или знает. Важен факт - открывается пустой.
    Интуиция же и запутыватели подменяют правильное понимание на другое - с равной вероятностью ведущий открывает один из своих ящиков.
    Т е интуиция бессознательно, а запутыватели совершенно сознательно заставляют заниматься не задачей, а вопросом: "А почему открытый ведущим ящик оказался пустым?"
     
  22. Vladimirovich
    Оффлайн

    Vladimirovich Консультант

    Репутация:
    31
    И все-таки краткая иллюстрация к "произвольным/случайным" непрерывным распределениям f(x) ( типа как в задаче о ведущем подбирающем "случайно" сумму для конверта) , делающая для меня задачи подобного рода подозрительными :)
    Классическая задача Бертрана -
    Какова вероятность, что случайно проведенная хорда будет длиннее стороны вписанного в данную окружность треугольника.
     
  23. Муркенштейн
    Оффлайн

    Муркенштейн Гастролёр

    Репутация:
    2
    Эта задача была разобрана у того же Гарднера ;).
    Что значит "случайно проведённая хорда"? Можно привести несколько способов построения "случайной хорды", при этом результат в каждом случае будет разный.
     
  24. Vladimirovich
    Оффлайн

    Vladimirovich Консультант

    Репутация:
    31
    Ну это именно то, что я хотел сказать :)
     
  25. Serge_P
    Оффлайн

    Serge_P Учаcтник

    Репутация:
    0
    на самом деле, в этой задаче тоже не все так просто. Там можно все-таки определить "естественным образом" что такое "случайная хорда". Завтра постараюсь рассказать подробнее (сейчас времени нету, только что вернулся из поездки), пока только скажу, что "правильный" ответ (т.е., более правильный, чем остальные) 1/2 :)
     
  26. Serge_P
    Оффлайн

    Serge_P Учаcтник

    Репутация:
    0
    вроде, там довольно разумно все изложено. Действительно, вероятность выигрыша игрока при стратегиях "меняю" и "не меняю" зависит от того, как действует ведущий. Например, если мы предположим что ведущий сам не знает, где автомобиль и открывает одну из своих дверей случайным образом (и игра начинается сначала если ведущий открывает дверь с автомобилем), то вероятность выигрыша при стратегии "меняю" равна 1/2, а вовсе не 2/3.
     
  27. Serge_P
    Оффлайн

    Serge_P Учаcтник

    Репутация:
    0
    Про парадокс Бертрана (http://en.wikipedia.org/wiki/Bertrand's_paradox_(probability)). В классической его версии рассматриваются 3 способа построения хорды:

    1. берем 2 независимых случайных (с равномерным распределением) точки на окружности, проводим хорду

    2. берем случайный радиус, на нем берем случайную точку, проводим перпендикуляр

    3. берем случайную точку в круге, проводим через него радиус и перпендикуляр к нему.

    Естественно, получается что искомая вероятность для каждого из этих способов будет своя. Далее обычно говорят что нет причин предпочесть один из этих способов, и поэтому нельзя "хорошо" определить, что же такое "случайная хорда". Однако, не все так просто...

    Давайте подумаем, что вообще значит "случайно" выбрать (подразумевается: равновероятно, с равномерным распределением) элемент из какого-либо множества. Мы легко можем это сделать для конечного множества, либо для отрезка [a,b], либо вообще для любой области в R^d. Пусть у нас есть, например, группа из N людей, и мы оттуда случайно выбираем одного человека. Далее, предположим что в этой группе K мужчин. Тогда, при условии что случайно выбранный человек - мужчина, вероятность выбрать данного конкретного мужчину равна 1/K, т.е., мы получаем равномерное распределение на подмножестве мужчин. Нетрудно видеть, что аналогичная вещь верна и для непрерывного равномерного распределения: при условии что случайно выбранный элемент принадлежит данному подмножеству, получаем случайно выбранный элемент из этого подмножества.

    Итак, неплохо бы чтобы подобного рода факт был верен и для случайных хорд. Вот пусть у нас есть теперь 2 окружности, одна внутри другой. Выбираем (по какому-нибудь правилу) случайную хорду в большей окружности, и рассмотрим ее пересечение с меньшей окружностью, при условии что пересечение есть. Тогда, получаем хорду в меньшей окружности, порожденную хордой в большей окружности. Было бы хорошо, если эта "порожденная" хорда имела такое же вероятностное распределение, как просто случайная хорда в меньшей окружности, построенная по тому же правилу. Так вот, оказывается что это действительно так для метода (2) описанного выше (и для методов (1) и (3) это не так). Это совсем легко доказать, если две окружности концентрические, если нет, то это неплохое упражнение :)

    Более того, таким образом мы можем определить, что такое "случайная хорда" в любой выпуклой конечной области (просто проведем вокруг нее окружность, и будем рисовать случайные независимые хорды в этой окружности по методу (2), пока не пересечем нашу область). Тогда, например, верен такой интересный факт: средняя длина случайной хорды всегда равна \pi * (площадь области)/(периметр области). Кстати, можно даже определить понятие случайной хорды и для невыпуклых областей, с сохранением этого свойства.
     
  28. Vladimirovich
    Оффлайн

    Vladimirovich Консультант

    Репутация:
    31
    Если открывается дверь с автомобилем, то становится неинтересно :)

    Я так понял, что открывается всегда пустая дверь.
    В этом случае выбор заключается в смене одной двери на две, что должно быть выгодно.
    Т.е если первый выбор был удачен - там было авто (1/3) , то "меняю" проигрывает.
    Если нет (2/3) , то выигрывает.
    Степень осмысленности действий ведущего, если он не двигает автомобиль, и всегда открывает пустую дверь, не имеет значения.
     
  29. Sherman
    Оффлайн

    Sherman Учаcтник

    Репутация:
    0
    А почему так сложно все обьяснено? Случайная хорда, ето хорда на случайное разстояние r: 0<r<R, где R - радиус окружности
     
  30. Serge_P
    Оффлайн

    Serge_P Учаcтник

    Репутация:
    0
    я имел в виду, что тогда мы заново случайным образом перераспределяем призы и играем снова :)
     
  31. Serge_P
    Оффлайн

    Serge_P Учаcтник

    Репутация:
    0
    здесь я не совсем согласен. Пусть стратегия ведущего такова (будем считать, что 3 двери - это 3 выхода из круглой комнаты): всегда открываю следующую по часовой стрелке дверь (после той, которую открыл игрок) если там коза; а если там автомобиль, то тогда открываю следующую против часовой стрелки дверь. Тогда, если игрок про эту стратегию знает, и если ведущий открыл следующую против часовой стрелки дверь, то, меняя свой выбор, игрок выигрывает с вероятностью 1.
     
  32. Serge_P
    Оффлайн

    Serge_P Учаcтник

    Репутация:
    0
    ну да, это соответствует методу (2), если я Вас правильно понял. Но ведь надо же еще объяснить, почему этот метод лучше методов (1) и (3)
     
  33. Sherman
    Оффлайн

    Sherman Учаcтник

    Репутация:
    0
    Я не знаю, почему лучше. Ну кажется удобнее, так как задача перефразируется на Какова вероятность, число r: 0<=r<R быть < r1, <r2, <r3 где r1,r2,r3 являются разстояния центр окружности от стороны произвольного вписаного треугольника. Правильно так? Это конечно не решает ничто. Решение наверно не просто. Надо подумать всерез.
     
  34. СергейП
    Оффлайн

    СергейП Сергей

    Репутация:
    0
    С какой стати длина хорды меньше радиуса? Диаметр тоже хорда.
     
  35. Serge_P
    Оффлайн

    Serge_P Учаcтник

    Репутация:
    0
    имеется в виду, конечно, что треугольник равносторонний. А "парадокс" в том и состоит, что есть несколько "естественных" способов выбрать случайную хорду, и априори не ясно, который из них лучше.